土木工程结构设计与地基加固技术探究

师路 李红

摘 要：在土木工程快速发展的背景下，需要相关人员高度重视结构设计对于建筑整体安全性的重要意义。设计单位应明确结构设计伴有的地基、结构设计等方面的问题，基于实地情况、建筑要求对结构进行构建，确保结构设计在保证质量的前提下，契合多方需求，为推进土木工程建设、提升建筑质量夯实基础。文章将展开对结构设计要点及地基加固技术应用的探讨，以供参考。

关键词：土木工程;结构设计;地基加固

一、土木工程结构设计的特征

（一）标准性

建筑设计要严格在国家的各项建筑设计规范中去执行，建筑的首要目的，就是要满足人们的使用和居住需求，从而实现建筑的价值。建筑设计及施工的一切创新都要以建筑的设计和施工标准为基石。普遍来讲，建筑的标准主要指的是建筑的防水、防火、抗地震等安全规范，符合建筑的经济、实用等原则，这些原则都是建筑设计的相关标准。

（二）功能性

建筑设计时选择的各种配件要符合国内的建筑建造的标准和需求。我国的建筑行业成就十分突出，各类建筑项目的使用功能也大不相同，这都能够加快我国建筑行业产业的优化升级。在这个过程中，用户也在不断提高自身对于建筑设施的功能需求，因此建筑的设计师在注重功能原则的基础之上，要满足不同人群的使用需求。

（三）抗害性

病害是能够影响建筑物使用功能的一个重要因素，很多建筑物的结构都因病害的存在而受损。在对建筑进行规划设计时，要考虑到建筑物的抵抗病害的能力，防止因病害而产生各种意外。对于一些本身应该有抗震功能的建筑，建筑的体型、结构等要符合抗震的原则和规范。例如，建筑的施工图纸应该完整，建筑的设计图纸应该准确反映建筑的规格、尺寸、类型等。

二、结构设计需要遵循相关原则

结构设计有着较强的严谨性，对于设计人员素质也有着较高要求，必须具备良好的理论与创新思维。同时，设计人员也需要秉持如下原则：

首先，设计人员需要尽可能地对地形地貌、建设理念、市场要求等信息进行搜集，从而在确保土木工程质量的前提下，使土木工程结构设计契合多方需求。土木工程结构设计本质是将力学、美学等方面进行结合的过程;

其次，設计人员还应明确不同建筑构建对应的承重需要和用途，把握好建筑结构、建材等对于建筑质量的影响，并及时同相关建筑人员沟通;

再次，设计人员同样需要考虑结构间相应的力学效应，不同类型、不同构件均有着不同的力学特点与要求。比如设计需要考虑轴压比、设计承重柱截面等等;

再次，结构设计还应秉持“刚柔调和”的理念。通常来说，如果建筑结构相对较软，则其刚度不够理想，因此很难承受较大外力，容易出现变形的情况;如果建筑结构太过刚硬，那么其也会欠缺足够的弹性效果，虽然可以承受更大的外力，但是很容易出现破损的情况。因此，设计人员必须把握好刚柔间的“度”，以建筑需要为导向展开外力分析，合理设计结构。

三、土木工程结构设计的要点

（一）提升现场勘探质量

结构设计对于场地环境有很大的相关性，建筑体周边的地理环境，现场的一些实际条件等，这些都会直接决定结构设计的方式和特点，也是设计师产生相应的建筑结构设计方案的依托。因此，首先需要做系统深入的场地环境和特点的勘探，深入细致的了解现场的实际情况，并且有针对性的形成结构设计的方案，这才是更加合理的做法。

（二）提高结构安全设计水平

设计人员应当以安全意识作为设计工作的主要方向，提高设计方案的合理性，对结构进行优化。建筑施工当中，钢筋混凝土作为主要材料之一，在设计当中，应当加强对于各种受力结构的控制，比如预应力、裂缝控制力等，加强结构稳定性设计，有效发挥钢筋混凝土的性能优势，从而保证工程质量。在开展这一环节的设计工作的时候，应该根据土木工程项目的实际情况，详细计算工程项目所能承担的承载性能，其中主要包含斜面的承载性能以及扭曲截面的承载性能，并且还需要全面分析外部形态以及内部结构的变化规律，并且将其作为最合适的钢筋混凝土结构的设计形式以及设计机理。

当前的土木工程项目施工中，钢结构是重要形式之一。在设计工作当中，应当充分考虑钢材的材质和性能，并根据钢结构所布置的位置，对其结构进行十字形或h形调整，从而提高结构的针对性。

同时，相关人员还需要采用强有力的监督手段对建筑结构设计进行监督，而且需要施工人员全面了解土木工程结构设计方案，明确细节问题的把控标准。

（三）把控好抗震设计

土木建筑结构的抗震设计，需全面把控，做好设计要点的把控。具体实践中采取以下措施：（1）合理设计抗震结构。建筑结构设计是否合理，将会给建筑抗震性能造成直接影响。近年来，钢结构被广泛应用，增强了建筑抗震能力。开展抗震设计，要积极采用软性模式，通过消减地震条件下的作用力，保障建筑的安全性。（2）优选建筑材料。材料的质量水平，影响着建筑的抗震性能。基于抗震设计层面选择建筑材料，要做好整体分析，有效把控建筑物延性，实现材料的优选，保证建筑物整体性能。（3）合理设计抗震防线。若想增强建筑整体的抗震能力，采取增加抵御路线的方法，增强抵抗力。发生地震时，综合发挥各类防线的积极作用，形成强有力的保护，避免建筑出现大规模倒塌破坏的情况。在进行抗震设计时，选择设置多肢节和框架式结构等，来增强抗震性。一般来说，设计的框架结构，拥有多层次防线，剪力墙作为重要构成部件，发挥着重要的抗震作用。若想实现抗震功能，要控制好数量设置。当剪力墙被破坏后，每个楼层的框架的地震剪力，其超过了结构底部的剪力，进而实现了保护的目的。

四、土木工程结构地基加固技术探讨

（一）强夯法地基加固技术

强夯处理技术是土木项目施工中应用最为频繁的地基加固方式。按照以下施工步骤进行施工：（1）要对施工的场地进行清理，保持场地的整洁干净、并选取合适的点位标准，进行高度测试;（2）当机械设备进人场地后，根据规定的夯击高度进行多次的夯击，再用泥土填平，再进行夯击;（3）对夯实结束后的场地高度进行测量，然后离开。

（二）注浆法地基加固技术

在土木工程中注浆法也是一种常见的加固技术，用砂土、黏性土进行加固，使其变得更加固。这种加固方式成本较低，施工时也比较灵活，所以加固的效果比较明显。在施工中受到广大的喜爱，原因是灌注加固的材料的环保性和防老化性较好，能够使地基加固的年限会更长远。

（三）加筋法地基加固技术

为了加强土地的强度和抗压能力用加筋法地基加固技术，就是把一些性能好的材料放入地基中。将筋材放到土体中后，筋材和土体就会形成一个主体，当土体受压时，筋材和土体会有摩擦力的产生，地基的抗压性能就会真加强，以此来控制土体发生移动。

（四）桩基础加固技术

作为我国土木工程项目建设过程中最早用到的地基处理方式，桩基础施工非常关键，在古代也被用到了很多工程项目建设中。这种基础的处理方法大体上可以分为两种。其一，预制桩基础，这一施工方式能够将预制桩提前放置在地基土层中;其二，灌注桩技术，该技术需要提前在设计好的位置处钻孔，之后再进行浇灌以此来形成基础。

五、结语

综上所述，土木工程结构设计对于建筑的整体质量安全有着重要影响。设计单位若想确保结构设计契合多方需求，为后续施工、使用进行指导，设计人员应增强土木工程结构设计的安全意识，多方位控制好结构设计质量，并通过地基加固强化结构的稳定性，实现各项安全指标，为土木建筑安全提供保障。

参考文献：

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